第十一讲月球旅行中的意识

第十一讲 月球旅行

↓1.气球驾驶员从空中坠落。

↓2.穿越大气层。

↓3.空荡荡的太空。

↓4.引力的边界。

↓5.颠倒的旅行者、从38400千米的高处向着月亮落下。

↓6.月球表面的微弱重力Ⅰ。

↓7.月球表面的微弱重力Ⅱ。

↓8.火山口的底部、月球景色概览。

↓9.月球上一些山脉的形状与尺寸。

↓10.比利牛斯山脉中的厄阿斯环形山与月球上的环形山。

↓11.怎样测量月球上山峰的高度。

↓12.第谷环形山、明亮的光条与裂谷。

↓13.月球上的白天。

↓14.月球上没有空气。

↓15.月掩星。

↓16.月球上没有水、月球上所谓的海、我们所知道的生命不适合在月球这样的物理环境下生存、月球上温度的极端变化。

↓17.我们通过望远镜所看到的东西。

↓18.罗斯爵士制作的天文望远镜、800米高的巨人的瞳孔。

↓1.当拉住气球的最后一根绳子解开时，对于气球驾驶员来说是一个激动人心的时刻。这个航空仪器的球形侧面在空中摇摇晃晃，它启动了，出发了，一个铅球沉入海洋底部的速度都没有它升入高空中的速度快。用不上几秒钟，从气球上往下看，地上的人们就像一群微不足道忙忙碌碌的蚂蚁，而地上的房子也变得奇小无比，城市就像一堆小小的白色立方体，似乎可以轻而易举地将他们放在手心。看，那边飘过一片云，气球升入云海中，一会儿就消失不见了，一会儿又从厚厚的灰色云层中冲出来，就像海上的一头怪兽冲出水面呼吸一样。气球升到更高的空中，那个地方总是晴朗的、沐浴在阳光中。气球升到了1万米的高空，这是人类在这个时候所能到达的最高处。这时，驾驶员透过厚厚的云层，还能看到地面，但由于距离太过遥远而看不清楚，而且这么高也会让人心生恐惧。他靠着十二根绳子和一个柳条筐被气球悬在高空，倘若这个不结实的柳条筐破了，天啊，从一万米的高空中掉下来，你只会感到寒冷刺骨，45秒后，这个可怜的人就会掉到地面上，他坠落到地面时的速度是每秒钟441米，也就是说接近炮弹的离膛速度。这样的撞击是多么恐怖啊！他摔下来之后就没有人形了！我们将眼睛从这一惊心动魄的场景中移开，如果你觉得自己的意志足够坚强，不会眩晕，那么就一起登上比那气球升得更高的地方，到月亮上去吧。当然出于谨慎和一系列其他原因的考虑，我们的这次月球旅行仅仅是在思想中进行的。

↓2.在路上，我们会看到一些与大气有关的现象。在低处的大气层，它的厚度是几千米，云彩是在这部分的大气层中出现的，在几千米之外的大气层，空气太干燥，里面没有水汽，所以不能结成云彩，于是那里总是一片晴朗，从来不会有暴风雨，也不会有雷鸣电闪。——越是往上，温度下降得越是快，在几千米高的晴朗的高空中，空气已经非常寒冷。尽管太阳的照耀强度并没有减弱，但在一年四季里，高空中的温度比我们冬天里的最低温度还要低。——越是往上，空气也变得越来越稀薄，很快就不能满足呼吸的需要了。据乘坐过气球进入高空的探险家Glaiser和Coxwell回忆说，在进入大气海洋的中心之前、在一万米的高空中，还在他们上升的过程中，他们失去了意识、冻得发紫，由于缺少空气而几乎窒息。在八千米到一万米的高空中，人类已经感觉到了面临的危险了，这使我们不得不怀疑我们能否到达更高的地方。除非我们只是在想象中去月球旅行，否则我们就只能放弃这次旅行了。一旦我们离开地面，窒息、寒冷，都会使我们的生命受到威胁。但是，由于我们的旅行只是在想象中进行的，所以我们无需对此担心。——这是怎么回事？在大白天里，天空变得暗下来了。我们在出发的时候，天空是瓦蓝瓦蓝的，但现在天空变得黑下来了，在天上还有太阳的时候，黑夜就降临了。天空之所以变得暗下来，这是很容易解释的事情。在我们的头顶上空，只有一部分大气层可以使得光线漫射开来，由于越往高处，大气变得越来越薄，在大气非常薄的地方，天空就不再是白天了，因为没有漫射的发亮物质了。我们很快走完了这一段路程，我们现在已经到了大气层的外面。我们回过头来看着地球，你就会看到大气海洋的边缘，波涛起伏得非常厉害。让我们继续往前吧！

↓3.现在我们来到的是无限的真空，在这个地方，太阳不断地投射出它的光亮，但并没有出现白天。太阳的周围在闪闪发光，但是其他的地方却是一片漆黑。星星们闪耀着，发出炫目的光芒，这是白天的黑夜，这是阳光下的黑暗，在这里什么都看不见，太阳不能照亮任何东西。太阳的光线徒然地穿过荒漠无边的太空，而我们的眼睛却不能直接接收到这些光线，它们看不到亮光。——这里永远是寂静无声的地方，是一片虚无的沉寂之地，地球上的任何喧闹声都不能到达这里，即使地球爆炸也不能打破这里的平静，这是因为这里没有传播声音的介质，也就不可能听到声音。这里的天气奇寒无比，如果没有大气层的遮挡，地球就会被冻住。没有任何东西能够温暖这片真空，即便是太阳的热和光对它来说也没有用。对地球之外这片荒漠的温度做一个最保守的估计，它大约在零下60度左右。这比1829年那个最寒冷的冬天里最寒冷的天都要冷上三倍。经过细心的研究，一些研究者甚至认为这里的温度能够下降到零下140度。我希望，你们能够明白，在这样恶劣的致命条件下，没有可呼吸的空气，温度又出奇地低，在这样的天空区域中，生命从来就不能生存。那么，我们还要继续到这样恐怖的地区去探险吗？为什么不呢？想象是神奇的坐骑，它对危险一笑了之，能将你们带到任何你们想去的地方。但是，它也很容易产生极端的偏差，因此我们对此要保持警惕，在没有经过科学的严格验证之前，我们不能认可想象所告诉我们的东西。

↓4.继续在这样单调的空间中停留是没有用的，月球是我们的目的地，我们不要再耽误时间了。但是，在我们的路途中，还有一个非常令人注目的地点需要我们去参观，在连接地球与月亮之间的那条想象的线上，有一个点，它划定了月球引力与地球引力两者的势力范围：在这边，是地球的引力大一些；而在那边，是月球的引力大一些。我们不能把这点跟空间中其他的点区分开，但是它是值得注意的，我们来解释一下这到底是为什么。地球对它周边的物体施加吸引力，使得它们落向地球；而月球也同样对它周边的物体施加吸引力，使得它们落向月球。由于引力是与质量成正比的，而地球比月球更大更重，因此如果把一个物体放在地球与月球的正中间，那么它就会被地球吸过去，但另一方面，引力又与距离的平方成反比。因此，如果被吸引的物体距离月球更近一些，那么短的距离就会补偿它在质量上的弱势。这样，更小的星球对该物体的引力就可以与更大的星球发出的引力相抗衡，甚至可以超过后者的引力，当然这涉及要确定哪一个点，在这个点上，地球的引力与月球的引力相平衡。我们将距离和各自的质量结合到一起考虑来确定这个点的位置：恰好处于该点的物体会同时被地球与月球吸引，它既不会落向这边，也不会落向那边。通过计算我们得知：若是从地球起计算的话，这个点位于地球到月球的距离十分之九处；而从月球起计算的话，则位于地球到月球的距离十分之一处，在这个点的范围这一侧，是地球的引力大；而在这个点的那一侧，则是月球的引力大。因此，位于两个星球之间的直线上的物体，它们是落向地球还是落向月球，这取决于它们位于引力平衡点的这侧还是那侧。

↓5.我们现在已经到达了这一点，它是两个引力的临界点。在这一刻之前，我们都是头在上面向着月球，脚在下面向着地球，即朝着吸引我们的那个物体的方向。这样的姿势是唯一正常的，也是与我们的生存状态相适应的，因为如果完全颠倒过来的话，即使只持续很短一段时间，我们也会死去。但是在我们到达的这个点，发生了一件非常奇怪的事情。为了不致于不方便，我们的头和脚的位置要跟原先的位置颠倒一下，原因很明显，我们一旦越过了这个临界点，我们就不再属于地球了，我们就属于月球了！这时，它的引力控制住了我们。对于我们来说，现在处于下面的是吸引我们的球，即月球；而处于上面的则是地球，因为我们不再被它的引力控制了。从此之后，我们的旅行不再是上升、而是下落了；我们不再是升上去，而是降下来。我们从38400千米的高处向着月亮落下去了，要到达我们的目的地，还需要更多的努力。月亮的引力会吸引着我们越来越快地降落，我们的速度会越来越快，不消几分钟，速度就会达到惊人的程度。这时，我们惊骇万分，立即就会想起那个乘坐气球的探险者从地球的万米高空坠下的情景了。如果从38400千米的高空坠落下去，那会发生什么样的事情啊？好啦，一切都好了，我们现在已经到达月球了。好在我们只是在思想中旅行，不会从天上掉下去的。

↓6.现在我们在哪里呢？在一块石坡上，它就像在阿尔卑斯山那些光秃秃的陡坡一样。是的，我们在这里所看到的都是石头、都是真实的岩石，它们都乱七八糟地堆在那里。在这里，我们满眼所见的，尽是像地球上山脉断开后的悬崖峭壁那样犬牙交错的岩石。月球就像地球一样，也是一个石质的球体。石头在这儿也是那么沉吗？这里有块石头，按照它的体积，在地球上大约会重百把公斤吧？但在这里，我们却可以将它轻而易举地用手举起来。在地球上，要举起同样大小的杉木块，都没有这么容易。由于这里的石头重量很轻，我们几乎可以说它就像软木做成的一样，这是一个特别的地方，在这里，石头都没我们地球上的软木来得重！不仅仅是石头，其他的所有东西都变轻了。一种奇怪的感觉提醒我们，对于我们自身而言也一样，我们的重量也减轻了，我们的脚就像踩在棉花上一样，几乎感觉不到地面的压力。我们走路时开始犹豫了，我们只想走出一步，但这一步却比我们预料的走得更远。我们找不到支撑、失去平衡、失去重量感，我们太轻了，不能使上力。我们要克服的阻力和我们要克服阻力使的劲之间，并不协调。我们滑稽地、笨手笨脚地做着在地球上最容易做的事情——行走。我们希望习惯能够帮助我们爬上周围的山坡。但是请稍等片刻，让我们解释一下这失重的原因。

↓7.一个物体的重量并不是它的固有性质，它并不像它的形状与它的构成一样总是跟随着它。假如同一个物体，我们把它从地面上移到离地球中心两倍远的高空中，同时不要给它添加什么，也不要给它减少什么。那么，它的重量，也就是说它往下落的倾向就会少四倍。重量来自于作用于物体上的吸引力，它与产生吸引物体的质量成正比，它与产生吸引物体的距离平方成反比。因为重量就是一种被吸引力中心拉去的倾向，因此，一个物体的重量就取决于产生吸引物体的质量多少以及与该吸引物体中心的距离长短。月球的质量是地球质量的1/88。一个物体，如果它离月球中心与地球中心有着同样的距离，那么它在月球上的重量是地球上重量的1/88。但是由于月亮的半径只是地球半径的四分之一左右，更短的距离弥补了月亮在质量上的弱势，因此，将所有因素都加以考虑的话，在月球表面的物体，它的重量是地球的六分之一。现在你们明白了为什么我们在月球上的每一步都是不由自主地跳跃了吗？我们举起像在平时那样的重量迈开双腿，但我们抬起的重量只是原先的六分之一。为了扔出一个软木球，我们用手指一弹，但实际上我们的力度已经相当于挥出一拳那么大了。

↓8.下坠将我们偶然带到这样一个地方，这个地方让我们感到不安心。我们周围的土地黑乎乎地裸露着，堆成了一个个陡峭的山坡，形成了一个个锥形的深坑，就像一个个巨大的漏斗。它的底部非常黑暗，被崩塌的岩石堆得看不清楚。在我们头顶上方约一千米处，有一个敞开的大口，就像一口废弃的巨大枯井。毫无疑问，我们是掉在一个火山口里了，在这里，很可能并没有什么危险。至少，天文学家并没有观察到月球上有什么火山喷发的情景，这里的火山活动似乎是终年休眠的。不管怎样，我们要从这个火山漏斗中爬出去，我们要爬到顶上去看看四周的景色。

要见到一片非同寻常的原野，那是很困难的。我们认为，我们面对的是一座座火山岩渣堆成的巨大火山锥，它们连绵起伏，从左边到右边，从前面到后面，我们所见到的都是火山锥。它们有的大一些，有的小一些；有的独立成山，有的连在一起，一个接着一个地就像长在树上的树瘤一样；有的就像鼹鼠丘那么小，其开口向着原野的上空；有的像地球上最高的山峰那么高，它们的漏斗底部很深，太阳光从来照不到那儿。有的直接从地面隆起，高高耸立；而有的被地面的一圈隆起围在中央，我们绕着这圈隆起走上几天都走不完。在这些火山山体的侧面和火山之间的峡谷底部，到处都乱七八糟地布满了高低不平而非常奇怪的锯齿形的山石、带着缺口的石顶以及不规则的乱石。显然，要将地面弄成这样，需要难以置信的巨大扭曲力。

↓9.我们在观察点的上部所见到的这些情景，在月球的表面到处都是。月球的主要特点就是到处都一片混乱。这让我们想起了奥弗涅与维瓦莱，那儿到处都是休眠的死火山，数量多得惊人。除了有一些比较开阔的地方比较平整，那是被人误认为是海洋的地方，月球的表面到处都是火山形状的山脉，从中间凹下去。它们最常见的形状就是一个巨大的环形物，这个环形物的顶部凹陷下去，在它的中间，通常是一个圆顶或是一个耸立的尖顶。月球上的这些山所具有的所有这些特征，是不是像我们在地球上所看到的那种火山口？但是它们是如此巨大，使得我们不能这么肯定。克拉维斯火山口的直径是220千米，托勒密火山口的直径是180千米，哥白尼火山口的直径是88千米，第谷火山口的直径是80千米。而地球上的火山口，比如维苏威火山与特内里费火山，它们的直径分别只有200米与150米！月球上这些火山的高度也不低：托勒密火山高2643米，哥白尼火山高3418米，第谷火山高5216米，克拉维斯火山高7091米，牛顿火山高7264米，多尔非火山高7603米。如果月球上的这些火山口能够和地球上的火山相比较的话，那么它们那些巨大的环状隆起带就很容易令人想起某些地球上的环状凹陷，就像在比利牛斯山脉地区出现的一些火山口形的峡谷地带，这些环状凹陷又称为环形山。这些山不像维苏威火山和埃特纳火山那样是喷发型的火山口，而是由于受到月球内部的压力，在月球表面呈环状隆起，并在隆起来的中间塌陷下去，这样就形成了四周呈垂直隆起的环状地带。

↓10.但是月球上的环形山与地球上的环形山是不成比例的。比利牛斯山脉{1}中的厄阿斯山，它是一个周长为8千多米的大深坑。它四周的高度不低于800至900米。在这个深坑里，游荡着许多野兽。因此很难找到这个坑的边界。即使有三百万人在里面也不会觉得拥挤，就是一千万人也能个个在里面找到立足之地。但是与月球上的环形山相比，这座巨大的厄阿斯环形山只不过就是一个微不足道的小坑。因为月球上的环形山周长大约是400至600千米，它们的环状隆起高达六七千米。这些环状隆起的坑很深，因为我们要注意到，月球上环形山里面的底部要比外部的地面更低。这似乎是因为，在月球内部剧烈运动的那些遥远年代，月球上的熔岩呈液体状或软状绵，在环状隆起已经变硬固化的同时，处于中间的这些物质被吸向中心。

图55 月球上的一个火山口

月球表面的火山性质如此明显，它们分布又不均匀，这使得它们又具有一个明显的性质，即它们与月球本身相比显得非常巨大。在我们已经测量过高度的1095座月球山中，其中有6座山峰的高度超过6000米，有22座山峰的高度超过海拔高达4210米的勃朗峰。月球上的多尔非山峰，它的高度达7603米，几乎可以与地球上最高的山，即高达8840米的Gaurisankar与Kunchinjunga山峰媲美。月球的体积是这么的小，但它的山峰却这么的高，这一点令人啧啧称奇。Gaurisankar山的高度是地球半径的740分之一，而多尔非山却是月球半径的227分之一。根据地球与月球上的最高山峰所做的比较，月球上的山要比地球上的山高出三倍多。月球上的山如此之高的一个可能原因就是，它的重量减小了六倍。如果月球上的山像地球上的山一样，也是由于内部剧烈运动而产生并在地面高高耸起的，那么我们就能够猜想到，同样的力在月球上造成的后果更为明显。因为月球上物体的重量要比地球上的物体小6倍，因此月球上物体所受到的阻力也会小6倍。

↓11.还有一件事情同样会让你惊讶不已。我在上文中已经讲过，月球上环形山的大小与最高峰的高度分别是多少。你们相信这些数字吗？我们在地球上能够测量月球上山峰的高度吗？当然可以，这没什么特别的困难。我们的几何学知识还这么有限，因此我们暂时还不能自己去解决整个问题。但在这里，我至少要向你们阐明这种形式的研究是建在哪几个原理之上的。

假设我们用一架中等倍率的望远镜去观察月球，那么我们就会看到，在月球上面布满了许多圆形或椭圆形的斑点，它们中有一些是明亮的，另一些是暗沉的，它的四周是一圈被照得很亮的环形边。在月亮变成上弦月或下弦月的时候，月亮上可见的部分缩小为一个月牙，这时，月亮上的细节部分清晰可见。我们可以毫不犹豫地辨认出这些圆形斑点就是一些洞，即一些巨大的火山口。在这些深坑里面向着太阳的那些斜坡，被太阳照得很亮；而它对面的那些斜坡，则是背着太阳的，处于一片黑暗之中。环状隆起的顶部仿佛在燃烧似的，整座山峰将自己深黑色的影子投射在它身后的原野上。我们将影子的长度与月亮的直径来做比较，由此就可以推断出这些山的高度与火山口的深度。

我们继续往前，如果月球的表面不是高低不平的，那么被太阳照亮的那一部分与处于黑暗之中的那一部分之间的分界线也是非常规整的。但是如果我们仔细看看处于月牙时的月亮，我们就会看到，在这条明暗分界线的外面，还有许多不规则的亮点，它们是一些孤立地闪着光的亮点，仿佛跟月牙分开来似的。这些亮点就是山的顶峰，由于它们高高耸立，因此在太阳照到它们山脚周围的平原之前就先被太阳照亮了，当它们山脚下的所有物体都仍处于黑暗中的时候，它们就先开始发亮了。根据这些亮点到明暗分界线的距离，我们可以推断出这些山峰的高度。这是因为，一座山峰越是高，那么太阳光照射到那里也会越早。

↓12.让我们走得更远一些。你们跟着我去看看矗立于我们右边那些呈环形的锯齿状巨大缺口。它们是第谷环形山的一部分。现在你们来看一下，这些垂直的岩石壁，围成一个个同心圆的形状，我们无法整个地看清楚这座环形山，这样一座巨大的环形山，它的直径是80千米，周长是250千米，它的周围岩石壁的高度有的地方能达到5000多米。要填满这么大的一个坑，地球上的三座大山钦博拉索山、勃朗峰、特内里费山一起填进去都不够。这座环形山的底部是一片凹凸不平的原野，这片原野就跟环形山的岩壁一样，发出很亮的光，仿佛是一些晶状的物质，在火山口喷发时，从月球内部喷涌出来，于是在岩浆流过的地方就涂上了一层透明的东西。在环形山的中间，矗立着一座高达5000米的锥形山，就像雄伟的金字塔一样。

环形山的外壁没有那么亮，仿佛呈现出与内壁不同的性质。但是，在这些外壁的外面，从壁脚处起，在原野上投射下长长的亮条，这些亮条的亮度就跟环形山的中间与内壁一样，我们从地球上看去，它们就像围绕着这个环而发散出来的许多光束一样，这些光束的数量有成百个或更多。开普勒环形山、哥白尼环形山与其他环形山，同样也是散发出类似光线的中心点。这些发光带从来不投射下阴影，这是因为它们并不是凹凸不平的，它们跟地面处于相同的水平面上。所有现象都表明，在月球发生剧烈变动而在表面产生出了这种火山口的那段时期，月球表面围绕着地震中心产生出了星状裂纹，就像一块玻璃被石子击碎而围绕着击中点产生出了星状裂纹一样，月球内部的物质在被火山口喷向外面时，把这些裂纹填满了，这些物质类似于玻璃的材质，它的反光性非常强，与构成内壁和火山底部的材质是一样的。

月球表面不同的区域，都有着类似的裂纹，但是它们的景象却并不一样，我们将它们称为裂谷，它们是一些深深的沟堑，是一些处于两条像堤坝一样的平行山脉间的笔直裂谷。它们中的大部分都是孤立不相交的，但有些裂谷却像血管一样相连接，杂乱交错。它们的长度大约在16至200千米左右，它们中的最大宽度大约在1600米左右。在满月的时候，这些裂谷看上去仿佛是一些白色的线条，这是因为它们被完全照亮了。在月亮呈月牙状的时候，这些裂谷是暗黑色的，这是因为堤坝的影子投射到了这些裂纹上，它们没有受到太阳光的照射。这些裂纹肯定是在较晚的岁月中由月球表面大量断裂而形成的，至少，它们会比球形山形成得更晚一些。这是因为其中一些裂谷渗透到了环形山里面，沿着它们的环形壁而裂开。

↓13.注意到了月球表面参差不齐的地势之后，观察者会被如下的一个事实震惊不已：那就是光与暗的交界非常鲜明，照下来的光异常地突兀。仅仅这个事实，就使我们不由自主地想起地球上的光照与明暗来，因为我们对于地球上光线乱七八糟地分散照射的白天场景非常熟悉，而在这里，在物体一定距离外看到的它们笼罩在模糊面纱中的景象再也没有了，光线明暗渐变的景象也没有了，而这在地球上，我们是可以据此判断物体离我们远近的。在月球上，地平线不再是一根隐没在模糊亮光中的若有若无的线了，而是一个边界清晰的圆圈。在这里，天边远处的山峰和最近的山峰是一样地清楚的。在太阳照不到的地方，不再是阴影部分，倘若没有粗糙地面反射来的微弱光亮，那就是完全的黑暗。从地球上望去，很小倍率的望远镜都能看清，月球上的阴影部分是完全黑暗的，就像一张雪白的纸上染上了一摊墨汁一样地界限分明。在月球上，没有漫射光线，也没有晨曦与黄昏。当太阳升起或落下的时候，白天或是黑夜就来临了，没有任何中间过渡。前一刻还是阳光闪耀的大白天，后一刻就是漆黑一团的深沉黑夜。最后，月球这里的天空也从来不是蓝色的，无论在白天还是在黑夜，无论当太阳升起还是落下，天空永远都是黑色的，星星永远都会在天空中闪耀。当我们在月球上看到，在孤寂冷清的天宇中，星星在闪闪发亮，而寥廓天宇之下的环形山，一半处于光明之中，另一半则处于黑暗之中。面对这样的月球奇景，我们很难相信自己是处在现实世界之中。我们这些想象中的旅行者，是不是被自己的想象欺骗了呢？——并没有，这是因为尽管我们身处地球，但还是很容易就知道，月球上并没有大气层，因此这一切都是显然真实的：缺少了漫射光的月球，缺少了晨曦与黄昏的月球，阴影就会异常地突兀，而在大白天里的天空也会是一片漆黑地点缀着星光。

↓14.首先，通过一个非常简单的观察，我们就会了解到，即使围绕着月球有一层大气存在，那么，至少月球上并不会像我们地球上的大气层那样会有云彩。倘若月球上空有云彩飘过，那么在事实上，我们从地球上就可以看到月亮圆盘前面的云层掠过，就像一些会移动的斑点似的。但是我们从来都没看到有过类似的现象。当我们的天空清清朗朗、透彻无云的时候，月亮也是一片清亮，没有一丝一毫的云彩，也没有朦胧的薄雾，而它们则会每过一段时间，把清清楚楚的地面起伏弄得些许模糊。

即使是清澈透亮的大气层，我们也不会承认它会在月球上存在。从我们被洁净大气层所覆盖而推断出来的所有事实来看，其中最不容置疑的一个事实就是：地球上的白天与黑夜的转换是逐渐过渡的。我们从白天进入黑暗的夜晚，以及从黑夜进入明亮的白天，中间都是要经过一段晨曦或一段黄昏的。这段晨曦或黄昏就像戏剧场景变换的序幕一样，它们是那高空中的大气层反射给我们的第一缕或最后一缕太阳光。对于一个离地球很远的观察者而言，地球这个球体并没有呈现出这样的现象：它被一条清楚分明的界线分成黑暗与光明的两个区域。然而实际上他所看到的是：一边是阴影部分，另一边是明亮部分，处于这两个部分中间的，是一条若有若无的、模糊不明的地带，它使得白天逐渐过渡到黑夜，黑夜逐渐过渡到白天。

而在月球上，这一切现象都不会这样呈现。黑暗的部分与光明的部分被一条清晰的线分开，中间没有模糊不明的地带。既然在月球的表面并没有白天与黑夜之间的这条模糊不明而逐渐变化的中间地带，那么结论就很明显：月球上并没有大气层存在。

↓15.我们可以通过下面的考察来得到同样的结果。你们已经知道光线是怎样被地球上的大气层所折射的，在太阳升起之前或落下之后的那一刻，我们还可以看到太阳一段时间。你们也会回想起这个例子：把一枚硬币放到一个不透明的盆的底部，使它刚好被盆壁遮住。在往盆里注入水后，由于折射作用，这枚硬币就能被看见了。但是，月亮在天宇中穿行而过，一遍遍地进行着它的旅行，有时会在某颗星星之前经过，于是这颗星被遮住了，人们把这种现象叫做月掩星。倘若月亮是被一层大气层包围着的话，那么这段遮住的时间就会略略缩短一些。这是因为，这颗星的光线会被月球大气层改变它的方向，这样就会使它在实际上消失在月亮之后时仍然被我们看到，并且当它实际上在月亮的另一侧还没露头之前就被我们看到。这就与地球上大气层的折射作用一样：太阳在冒出地平线之前的那一刻，我们就看到了太阳；在它落下地平线之后的那一刻，我们还能看到它。现在，如果我们要测量一颗星被月亮掩盖的时间长短，我们发现这段时间正好等于月亮在天空中移过它自身大小的那段路程所走过的时间，因为星星被月亮掩盖的时间，正好是月亮移过该星星的时间，这段时间应该是从星星被月亮遮住、它的光线停止射到我们这里的那个时刻起，到月亮从星星前面移开而不再遮住星星、星星的光线重新射到我们这里的那个时刻为止，一共所经过的这段时间。换句话说，星星射向我们的光线应该没有改变它的直线方向，没有在掠过月球两侧时被折射。这个现象的逻辑结论就是月球上并没有大气层。但是我们也要小心，这个否定的结论并不是完全绝对的。只有一点是确定无疑的：倘若月球被一层大气所覆盖，那么这个大气层不会被照亮而产生出晨曦与黄昏，也不会折射光线，因此它会比我们地球上的大气层稀薄几千倍。我们目前最好的真空机所制造出来的真空，就跟这种大气差不多稀薄，我们可以不管这种限制，把这样稀薄的空气视为没有。

↓16.月球上既然没有空气，那我们由此可以推知上面也没有水。这是因为，倘若在月球的表面上有着一片片海水、湖泊或是池塘，那么经过太阳两周连续照射而产生的自然蒸发的水蒸气，就会将月球笼罩在由水汽形成的云层之中，于是月球就像披上了一件厚重的大衣。但是无论是云朵还是水汽，这些在月球上都没有看到，因为月球上的地面都是干裂的。

但是天文学家会用像沼泽、湖泊、海洋这样的称呼来指称月球上的某些地方，我们会说：神酒海、危海、云海、汽海、风暴洋、静海、梦湖、睡沼，等等。这些名称是用来称呼月球表面上一些灰暗地方的，但我们却能够用肉眼分辨出来其中的大部分区域，这些名字都是为使用方便而起的，实际上它们的表达含义并不恰当。当我们用望远镜望向这些所谓的海洋区域时，我们在那里能够看到一些平原，在上面到处都分布着火山口与裂纹。

既没有水也没有空气，在缺乏这两种生命首要条件的情形下，月球就是一个只有天然物质的地方。如果月球上存在生命体，就要具备与地球一样的恒定的性质。月球是一个永远寂静无声的孤地，它是一片死气沉沉永不变动的荒漠，在这里，不管是植物、动物，还是我们知道的其他任何生物体，最终都会被驱逐出去。一簇苔藓，为了在我们大山的花岗岩石上的一角生存，它只要汲取夜间的几滴露水，供给自己细小的根须，呼吸一下大气，为叶子提供养分，它就足可以维持生命了，但是在月球这样一个永远到处都是岩石的地方，没有赋予一切生命的空气沐浴，生命力再强的植物也不可能生存。我们生命力顽强的苔藓，在地球上即使在房顶瓦片下也能生存，但在月球这样的物质条件下却不能存活。我们更不用说那些对生存条件要求更高的高等植物，特别是动物了。在月球表面上根本就找不到适合它们生存的相似条件。

除了缺少空气和水之外，我们还有个理由使我们确信月球上没有生物，即绝对温度的致命变化。月球要使它的各个面都轮流接受一次太阳的光照所花费的时间是地球的三十倍。它的每个半球连续受到太阳照射的时间，是24小时的15倍。每个半球处于黑暗的夜晚之中的时间，也是24小时的15倍。如果由于夏天的白天太长，长达16个小时之多，我们觉得难以忍受，那么月球上的白天长达360个小时，白天里，太阳的热气不断袭来，没有云的遮挡，没有风来缓解一下这种炎热，在这种情况下，你们作何感想呢？我们肯定不能承受这种温度。炎热的白天过后，随之而来的是同样漫长的夜晚。这时白天的热气骤然消退，因为这里没有大气，没有气体形成的包围层来保护土地，使其不被冻住，所以月球夜晚温度可能降到像高空温度那么冷。在15天里，温度像要烤死人那样的炎热，接下来的15天，温度又突然变得像要冻死人那样地寒冷，地球上的生物到月球上会变成什么样呢？显而易见：从各个方面来看，月球就是一片荒漠，除非生命体有我们还不知道的生存能力，才能在那生存。不要在这里犹豫了，我们先不去探索它的神秘性了。

↓17.天文望远镜可以让我们看清楚月球表面的特殊细节。那么，它能不能以它超强的视力帮助我们，让我们看清楚月球上是不是完全的不毛之地呢？——不能。天文学家目前还没有这么有力的仪器，能帮助我们看清楚像地球上生命体那么小的月球物体。月球到地球的平均距离是384000千米。为了将月球上的物体拉近1000倍，也就是说，为了看清楚月球，就像我们在384千米之外看清楚物体一样，需要用一个1000倍率的望远镜。为了将这个距离再拉近一半，需要一个2000倍率的望远镜，在这种情形下，月球在我们看来，就像是用肉眼看到的192千米外的物体一样。在里昂，我们用肉眼就能清楚地看到160千米之外的勃朗峰，虽然它看起来很小。但是在同样的距离下，像一个人、一棵树、甚至是一栋房子那么小的物体，我们就完全看不见了。用一个倍率为2500倍的望远镜，我们能够看到月球上的山峰，就像在里昂看到勃朗峰一样。我们能够清楚地看到月球上那些很大的物体，也能够看清楚月球表面是高低不平的。但是用这样的望远镜，我们仍然不能看清楚那些体积较小的物体。让我们再继续往下。如果我们用一个倍率为4000倍的望远镜，那么月球就会被带到离观察者只有96千米外的地方。倘若我们用一个倍率为6000倍的望远镜，那么，月球就距离观察者只有64千米了。我们现在可以看清楚像动物那么大的物体了吗？——当然不能。在64千米外的地方，谁敢吹嘘说他能分辨出一头牛还是一头像呢？你们可能会对我说，不断地提高望远镜的倍率就能使月球拉到更近的地方，这样月球对我们就没有秘密可言了。

↓18.首先，我提请你们注意，我在上文中所说的倍率已经大大地超出了目前的望远镜所能达到的最大限度了。用望远镜来放大物体，这必然地会使来自物体的光线发散在一个更为广阔的空间里，这对于看清楚物体是不利的。当达到与光源的亮度相对应的临界线时，光就会变得如此稀少与微弱，这时我们就不能看清楚物体了。放大的倍数越是大，清晰度就越是低。但是对于月球来说，它的可能放大界限很快就能达到，这是因为月球不够亮。即使使用赫歇尔和罗斯爵士所制作的巨型望远镜，放大的倍数也从来都没有超过1000至2000倍。最新的天文望远镜是一座有着16.76米长的镜筒、1.83米的直径的望远镜，它的重量是6600公斤。在镜筒底部是一面重达3809公斤的金属凹面镜，它能够收集大量的光线，这样光线就不会被削弱得很厉害，它就能够克服住由于剧烈放大而产生的分散所带来的弊端，从而使我们清晰地看到被观测的星体。这架天文望远镜被放在留有缺口的巨大城墙上。它通过一些绳子和杠杆来转动，可调整转向到需要观测的天空区域。作为一个观测仪器，它就相当于瞳孔大小为1.83米的800米高的巨人的眼睛。通过这样一个巨大的望远镜，我们最多可以看到月球上像我们教堂那么大的物体。因此，到目前为止，仅从天文望远镜的观测来看，我们还不能确定月球是一片没有生命的荒芜之地。但是毫无疑问，当科学在将来能够制造出更强有力的天文望远镜时，我们早晚会解决这个问题。